1974年，Philip Grime開創(chuàng)性地提出植物存在競爭型（competitors, C）、耐脅迫型（stress-tolerators, S）和雜草型（ruderals, R）三種基本生態(tài)適應(yīng)策略（即CSR理論），這一理論被認為是現(xiàn)代植物功能生態(tài)學的開端和基石。Grime依據(jù)CSR理論預(yù)測，植物群落在次生演替進程中會由早期的雜草型策略（R策略）向演替后期的耐脅迫型策略（S策略）轉(zhuǎn)變。這一經(jīng)典預(yù)測被廣泛接受，但尚缺乏長期連續(xù)數(shù)據(jù)的有效驗證。
2024年5月30日，華東師范大學生態(tài)與環(huán)境科學學院黎紹鵬教授團隊等在Ecology Letters雜志在線發(fā)表題為“Temporal dynamics of Grime's CSR strategies in plant communities during 60?years of succession”的研究論文。該研究詳細刻畫了棄耕地長期演替進程中植物群落CSR策略的變化規(guī)律，揭示了樣地的初始條件會改變?nèi)郝銫SR策略的演替軌跡，發(fā)現(xiàn)了外來種和本地種的CSR策略在演替過程中的明顯分異，進而檢驗并修正了Grime的演替理論。
圖1. Ecology Letters在線刊發(fā)華東師大黎紹鵬團隊科研成果
這一研究利用全球歷時最長的棄耕地次生演替連續(xù)監(jiān)測序列，發(fā)現(xiàn)在60年的演替進程中，植物群落整體上會從R策略向S策略轉(zhuǎn)變，進而為Grime的演替理論提供了長期時間序列證據(jù)（圖2）。同時，該研究發(fā)現(xiàn)樣地的初始條件顯著影響了樣地CSR策略的演替軌跡，棄耕前種植的作物和棄耕的季節(jié)顯著改變了演替早期的CSR策略軌跡，揭示了Grime演替理論的有效性依賴于演替初始條件（圖3）。
圖2. 長期演替進程中植物群落CSR策略的轉(zhuǎn)變
圖3. 樣地初始條件改變了CSR策略的演替軌跡
研究進一步發(fā)現(xiàn)，外來種和本地種的CSR策略在演替過程中表現(xiàn)出明顯分異（圖4）。演替早期，外來種和本地種均表現(xiàn)出相似的R策略；但在演替后期階段，與本地物種相比，外來物種表現(xiàn)出更高的R策略和更低的S策略。這一結(jié)果為和解外來種和本地種CSR策略比較研究中的矛盾結(jié)論提供了一種新思路。
圖4. 外來種和本地種的CSR策略在演替進程中出現(xiàn)明顯分異
這一研究修正了植物群落在次生演替過程中會從R策略向S策略轉(zhuǎn)變的普遍假設(shè)，揭示了Grime演替理論的適用性很大程度上取決于群落初始條件，也會在外來種和本地種之間存在分異。
華東師范大學生態(tài)與環(huán)境科學學院碩士研究生張巖松為論文第一作者，黎紹鵬教授為本文通訊作者，郭文永研究員、郭坤博士、研究生孟亞妮和姚奇參與了這項工作，華東師范大學為論文第一完成單位。合作者還包括東伊利諾伊大學的Scott Meiners教授。本研究得到了國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金項目和面上項目等項目的資助。
附：
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ele.14446
來源｜生態(tài)與環(huán)境科學學院、科技處 編輯｜沈韻婷 編審｜郭文君
